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全氟化合物(PFCs)，特别是全氟辛烷磺酸(PFOS)，由于其具有疏水疏油性质被广泛应用于纺织品、皮革制品、润滑油、电子产品以及泡沫灭火器中。全氟辛烷磺酸(PFOS)是环境中其它PFCs的最终生物代谢产物和环境降解产物，它本身能够抵御强的水解、光照降解、微生物代谢等作用，具有持久性和生物积累性，已对全球生态系统造成了破坏，成为广受关注的全球性污染物，2007年被新增列入持久性有机污染名单。研究表明PFOS能通过呼吸道吸入和饮用水、食物的摄入等方式进入生物体，且很难被排出，最终富集于人体、生物体中的血、肝脏、肾脏和脑中，引发毒性作用。目前PFOS的毒性机理还不清楚，也鲜有基于分子水平的研究成果。电化学DNA传感器是研究DNA损伤的有利工具，电化学发光方法具有更高的灵敏性。本论文将采用电化学和电化学发光的方法研究PFOS和DNA的相互作用形式。具体研究内容包括： 1.用二氧化锆(ZrO2)和十二烷基二甲基溴化铵(DDAB)构建了纳米仿生电极表面，利用ZrO2和DNA分子中磷酸基团的强亲合力将小牛胸腺DNA(ct-DNA)组装到纳米仿生界面上(ct-DNA/ZrO2/DDAB/GCE)。以亚甲基蓝(MB)为电化学指示剂，利用电化学方法检测了PFOS对小牛胸腺DNA的损伤机理。通过检测指示剂MB的峰电流和峰电位的显著变化及X光电子能谱(XPS)的分析证明PFOS和DNA的作用方式是：PFOS首先通过疏水作用结合在DNA分子的沟槽中，然后插入DNA分子的碱基对间形成氢键。 2.为模拟细胞结构进一步研究在仿生体系中PFOS对DNA的损伤，构建了过氧化聚吡咯(OPPy)纳米微孔电极界面，并将纳米金颗粒修饰在纳米微孔里，最后利用S-Au键将巯基修饰的单链DNA自组装到金纳米微孔电极表面上(DNA/Au/OPPy/GCE)。以亚甲基蓝(MB)为电化学指示剂，检测了不同pH值，不同离子强度介质中PFOS对寡聚核苷酸DNA的损伤。 3.电化学发光方法集成了电化学电势可控性和发光分析高灵敏度的优点，在积累了上述电化学研究的基础上，研制了用于进一步探索DNA损伤的电化学发光传感器。在氯化镉和硫代硫酸钠体系中，利用循环伏安法在玻碳电极表面原位沉积硫化镉纳米晶(CdS QDs)，构建了硫化镉纳米晶修饰的电极界面(CdS QDs/GCE)，以半胱氨酸为连接剂，利用羧氨键(-CONH-)将氨基修饰的寡居核苷酸链自组装到硫化镉纳米晶修饰的电极表面上(DNA/CdS QDs/GCE)。以过氧化氢为共反应剂，利用电化学发光方法研究了PFOS导致寡聚核苷酸DNA的损伤机理。 4.最后为探索可用于样品检测的DNA损伤传感器进行了初步的研究。构建了基于DNA电荷传递的电化学发光传感器，利用S-Au键将一端巯基修饰的双链DNA组装到纳米金修饰的玻碳电极表面，用MCH封闭电极表面，然后利用EDC催化氨基修饰的DNA与羧基包裹的硫化镉量子点的结合，从而将硫化镉量子点连接到电极表面。利用过硫酸钾为共反应剂，检测DNA电化学发光传感器的ECL信号。